基于arm9的嵌入式工控機(jī)設(shè)計(jì)報(bào)告-wenkub.com
2024-08-23 15:35 本頁(yè)面
【正文】 六、 結(jié)束語(yǔ) 嵌入式系統(tǒng)如今在工業(yè)控制、通信、消費(fèi)電子等許多方面的應(yīng)用是越發(fā)的廣泛了，尤其近幾年隨著國(guó)內(nèi)在這個(gè)領(lǐng)域的廣泛研究與應(yīng)用。 MMC 和 SD 卡的信號(hào)描述如圖所示： 圖１０ ＳＤ信號(hào)描述圖 除了上面這些標(biāo)準(zhǔn)引腳外， SD 卡插座一般還會(huì)提供 CD 信號(hào)和 WP 信號(hào)，分別用來(lái)檢測(cè)卡的插入和寫(xiě)保護(hù)信號(hào)。本次選用了 TI 公司的 MAX3232E 來(lái)實(shí)現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)換，這部分電路圖如圖所示，圖中的 UART0_RXD、 UART0_TXD 兩根信號(hào)線由 AM335X 的 UART0 模塊引出，標(biāo)號(hào)為 CON1SAM9X25 DM91611A RJ45 Gigabit 11 的 DB9 接口就可以用于 RS232 通訊。 RS232 接口是目前最常用的一種串行通訊接口，它是在 1970 年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（ EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。由于 SAM9X25 處理器集成兩路 10/100 兆的以太網(wǎng)控制器，我們只需要外接千兆以太網(wǎng)收發(fā)器，就能提供對(duì)千兆以太網(wǎng)的支持。我們通過(guò)把嵌入式工控機(jī)接入到相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)，可以獲取同一網(wǎng)絡(luò)中其它設(shè)備的信息和狀態(tài)，還可以向這些設(shè)備發(fā)送相關(guān)的命令，以完成相應(yīng)的設(shè)置和操作。 圖４ ＤＤＲ２設(shè)計(jì)圖 9 圖５ ＮＡＮＤ Ｆｌａｓｈ設(shè)計(jì)圖 （ 四 ） USB 設(shè)計(jì) 目前， USB 設(shè)備已經(jīng)得到廣泛的引用， USB 鼠標(biāo)、 USB 鍵盤(pán)、 USB 攝像頭、 USB 無(wú)線網(wǎng)卡等外設(shè)變得越來(lái)越普通。操作系和應(yīng)用程序的運(yùn)行都離不開(kāi)內(nèi)存，系統(tǒng)映像和程序代碼一般都是先載入到內(nèi)存，然后由 CPU 加以執(zhí)行，因此內(nèi)存的速度和容量對(duì)于系統(tǒng)性能而言起著至關(guān)重要的作用。一個(gè)單個(gè)電阻器將開(kāi)關(guān)頻率調(diào)節(jié)至 1MHz。同時(shí)對(duì)比 K4T1G164QEHCE6 FBGA84 和 MT47H64M16HR 的價(jià)格，兩片 K4T1G164QEHCE6 FBGA84 和一片 MT47H64M16HR 價(jià)格相差不大，同時(shí)參考 TI 提供的方案最終選擇美光的MT47H64M16HR 作為本次嵌入式工控機(jī)設(shè)計(jì)的 存儲(chǔ)器。 目前生產(chǎn) DDR2 和 NAND Flash 的半導(dǎo)體廠家 有海力士（ SK hynix），三星，美光（ Micron）等。溫度條件（－ 40℃～ 90℃）、濕度條件（ 5～ 95% RH）及“三防”（防水、防霉、防塵） 。溫度條件（－40℃～ 90℃）、濕度條件（ 5～ 95% RH）及“三防”（防水、防霉、防塵） ，但不支持 LCD。但是 只有一路 10/100Mbps 以太網(wǎng)接口，不滿足設(shè)計(jì)要求 。 （六） 電源支持 支持寬電壓范圍供電（ DC9V～ DC30V）。 （二） 存儲(chǔ)器 128MB DDR2 SDRAM， 1GB NAND Flash，符合工業(yè)溫度條件 － 40℃～ 80℃。 ARM CortexA8 處理器是第一款基于 ARMv7 架構(gòu)的應(yīng)用處理器，并且是有史以來(lái) ARM開(kāi)發(fā)的性能最高、最具功率效率的處理器。嵌入式工控機(jī)是面向應(yīng)用，對(duì)性能、成本、功耗、體積有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，因此，僅從硬件構(gòu)成上看，就包含多種位寬（從 4 位、 8 位、 16 位到 32 位等）、多種架構(gòu)（如 ARM、 PowerPC、 MIPS 等）、生產(chǎn)商眾多的各種嵌入式微處理器，外圍接口則幾 乎完全是按需設(shè)計(jì)，少有 IPC 所具有的標(biāo)準(zhǔn)接口；而軟件系統(tǒng)則根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，使用無(wú)操作系統(tǒng)的監(jiān)控模式、輕量級(jí)嵌入式操作系統(tǒng)（如 eCos、． NET MF 等）或復(fù)雜嵌入式操作系統(tǒng)（如 Linux／ Android、 VxWorks、 WinCE 等），但不同平臺(tái)上的應(yīng)用軟件通常不具有通用性。 但由于 IPC 的固有缺點(diǎn)，使 之在工業(yè)控制的某些應(yīng)用領(lǐng)域，無(wú)法達(dá)到令人滿意的效果。由于嵌入式工控機(jī)的性能可靠、無(wú)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、體積小巧、價(jià)格低廉，而在工控機(jī)中應(yīng)用廣泛 。工控機(jī)具有重要的計(jì) 算機(jī)屬性和特征，如具有計(jì)算機(jī)CPU、硬盤(pán)、內(nèi)存、外設(shè)及接口，并有操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計(jì)算能力、友好的人機(jī)界面。 ARM+Windows CE是嵌入式系統(tǒng)研究的一個(gè)重要方向。 完成所要求功能嵌入式工控機(jī)的 PCB 設(shè)計(jì)， PCB 為 6 層， Protel99SE/DXP 格式或Cadence 格式。所要求設(shè)計(jì)的嵌入式工控機(jī)以 AT91SAM9X25 為主處理器，支持 128MB DDR2 SDRAM 存儲(chǔ)器， 1GB NAND Flash 存儲(chǔ)器，2 路 10/100Mbps 自適應(yīng)工業(yè)以太網(wǎng)接口， 2 路 CAN 總線接口， 4 路高速串口， 1 路調(diào)試串口，2 路 接口，大容量 SD 存儲(chǔ)卡以及多路 GPIO，并支持寬電壓范圍供電（ DC9V～ DC30V）。 所設(shè)計(jì)的嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)必須滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求，包
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